L'intrication quantique, ce phénomène mystérieux où des paires de particules restent interconnectées peu importe la distance qui les sépare, pourrait être lié aux trous de ver, ces hypothétiques tunnels reliant des régions éloignées de l'espace-temps. C'est du moins ce que suggère une nouvelle étude de Ben Kain, chercheur au College of the Holy Cross. Ce travail explore la possible interaction entre deux phénomènes aux propriétés "quasi-magiques", ouvrant la porte à des applications pratiques qui relèvent encore de la science-fiction.
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Dans une étude parue dans la revue Physical Review Letters, Ben Kain propose un modèle basé sur la simulation de deux fermions intriqués, ces particules qui respectent le principe d'exclusion de Pauli. Son modèle vise à tester et étudier les théories récentes introduites par les physiciens Juan Maldacena et Leonard Susskind. Ces derniers avaient avancé l'idée que des particules intriquées pourraient être connectées par des trous de ver.
Pour comprendre l'intrication quantique, il faut savoir que cette connexion entre deux particules permet un transfert d'information visiblement plus rapide que la lumière. Cependant, ce phénomène ne peut être exploité pour transmettre des messages à une vitesse supérieure à celle de la lumière. Les trous de ver, quant à eux, sont des solutions aux équations de la Relativité Générale d'Einstein et peuvent être visualisés comme des tunnels reliant des endroits lointains dans l'espace-temps.
Dans ses simulations, Ben Kain a découvert que des trous noirs se formaient rapidement aux deux extrémités du trou de ver, le rendant ainsi non traversable. Ce résultat s'aligne avec les hypothèses de Maldacena et Susskind selon lesquelles un trou de ver connectant des particules intriquées doit être non traversable pour être compatible avec les lois de la physique connues.
Ce graphique illustre l'évolution dans le temps d'un système simulant des particules intriquées et un trou de ver. Crédit: Ben Kain.
Ce travail récent de Ben Kain fournit un modèle concret pour explorer le possible lien entre l'intrication quantique et les trous de ver. L'étude pourrait aider à comprendre comment un trou de ver pourrait faciliter une communication à l'apparence plus rapide que la lumière, un élément clé de l'intrication.